2013-02-01

無線網路跳上 Gb 等級!802.11ac 的新規格、3台無線分享器試用心得

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802.11ac 是新版本的無線網路規範,最大的特點是理論速度跳上 Gb 等級,讓無線區域網路速度邁入新的境界。小編在此說明 802.11ac 的技術特點、使用頻段,並實測速度與 802.11n 的產品比較。同時找了3款使用 802.11ac 的無線分享器,提供開箱試用心得。

802.11ac 是個工業規範,這點很重要,地球上有群人專門在做這種事,大家都叫它們是IEEE(電機電子工程師學會),底下有數不清的規範,以無線區域網路來說,開頭都是802.11。另外比802.11ac常聽到的是802.11n、802.11g,這些都是「無線網路規範」,現階段最新的是802.11ac,它仍不是正式的規格,而是討論到一個階段,大方向、規格已經確定的草案。所以也可以寫成 802.11ac draft。802.11ac第一個草案發表於2011年11月,這時候大概確定了關於802.11ac晶片可以怎麼設計。
家家都用Broadcom

網通大廠Broadcom是動作比較快的公司,差不多就在草案發表後不久,推出自家的802.11ac晶片。任何做無線分享器的公司,都不會希望自己比別人晚發表,因而多數都直接採用Broadcom晶片。人多、資源也多的一線廠商幾乎都搶在Computex 2012前做出自家的802.11ac分享器。於是乎,你可以第一時間看到的802.11ac無線分享器,骨子裡大概十之八九會是Broadcom晶片,雖說設計跟韌體不盡相同,但說穿了都是兄弟。


▲右下角的Broadcom BCM4360晶片就是目前最流行的802.11ac晶片,頻寬僅支援80MHz,不支援160MHz。不過左上角的Broadcom BCM4331晶片也同樣重要,它負責802.11n的部分。這2顆晶片是雙頻的支援關鍵。

也許有人會問,都跑去做分享器了,那網卡呢?手機平板會不會支援?有沒有擴充卡?筆者只能說目前周邊產品有限,但相關產品大多有影了。不過最終的產品大多還在生產線或實驗室內,相信再等陣子就會看到了。
802.11ac 的強制與選擇參數

802.11ac是現階段最新的無線區域網路規範,它繼承802.11n所採用的正交分頻多工技術(OFDM),採用5GHz(4.9至6.0GHz)射頻頻段。規範中訂立的強制參數是頻譜中要有1個80MHz頻寬與1個空間流,具長保護間隔與64QAM調變。在這個參數下的802.11ac設備,可擁有293 Mbps的理論資料傳輸率。這個數字無法滿足追求速度的玩家,因為802.11n隨便就標示300Mbps、450Mbps。因此還有個選擇參數。

選擇參數的部分針對傳輸速度與穩定度而追加,可使用由原本的80MHz頻寬加上選擇追加的80MHz頻寬,組合成160MHz頻寬,並有8個空間流、具短保護間隔與256QAM調變,理論傳輸率可以跑出6Gbps,不過,選擇參數並不是灌下去就有人買單,它可能會需要一顆夠強的CPU與無線網路晶片,散熱也得考慮,而電力需要多少才能推動,並通過穩定性測試。最後還有最麻煩的一關:通過各國電磁檢驗。
正交分頻多工(OFDM)

OFDM代表的是Orthogonal Frequency Division Multiplexing這4個字的縮寫,稱為正交分頻多工或多載波調變。以教科書上的說法,這個技術的用途是當不同的頻率在傳輸多個載波信號時,在每個頻道上傳輸一些資料位元。系統可以用到52個頻道,而這些頻道會全都給單一資料源使用,依照所需的資料速率使用BPSK、QPSK、16-QAM或64-QAM的調變。白話的解釋,搬家公司有幾十台貨車要載貨開上高速公路,必須按照規定堆放並固定貨物(將一般信號加載到高頻信號,成為載波),每台車上都有無線電,可供老闆呼叫(傳輸資料位元)。由於雇主吩咐貨品要在指定時間到達,老闆調了一批年資較深的快車手開車,讓貨物安全到達的機率增加(加入不同的調變)。
抗干擾就選5GHz

很多無線產品的頻段都是2.4GHz,例如目前市面上最流行的802.11n,藍牙的訊號也是2.4GHz,無線的鍵盤滑鼠手把等等,也都是2.4GHz,微波爐所產生的電磁波也位在2.4GHz頻段。你可以說2.4GHz是省道,號誌燈多而且速限低,5GHz是高速公路有車種限制,而且基本上沒有紅綠燈,速限也比較高。

粗略的分起來是這樣。802.11規範一開始只在802.11a時使用過5GHz頻段,之後多半是選2.4GHz頻段,近期的802.11n機種又開始打著5GHz + 2.4GHz雙頻運作的口號,強調速度會更快。但802.11n 5GHz頻段在傳輸距離上比較吃虧,稍遠就沒有訊號。有種聊備一格的感覺。而802.11ac在制訂時選擇5GHz頻段,也是為了抗干擾的考量。


規格一覽



為什麼5GHz反而慢?

5GHz的速度比2.4GHz快這點,相信許多人都有共識。但為什麼5GHz的頻段反而傳輸都不遠,甚至都只有2.4GHz傳輸範圍的一半甚至更低?這是因為5GHz頻段較高,雖然可以避開干擾較多的2.4GHz頻段,讓速度可以更快,但頻段較高也意味著散射性也變高,使得傳輸的距離相對變短。這一點也是802.11a當年被802.11g淘汰的缺點。但2.4GHz的壅塞也是不得不面對的問題,使得802.11n規範加入了可選5GHz頻段的項目。而802.11ac則有速度的考量,所以直接選擇5GHz頻段,但距離問題會是接下來802.11ac設備最容易被指責的地方。因此產品多半會以802.11ac加802.11n的形式來運作。
改用160MHz頻寬比較快

頻寬這個字眼有許多不同的解釋,信號佔據的頻帶寬度叫做頻寬,無線電通信中,調製載波佔據的頻率範圍也叫頻寬,光學中的頻寬則是單個譜線寬度,或是整個頻譜範圍。有時候頻寬指的是數據速率,有時也是通信系統的頻率範圍,而有時同時指數據速率與頻率範圍。頻寬也在虛擬主機服務中,以流量的形式呈現,例如每月頻寬10GB,指的是每個月只有10GB的資料量被下載。

這邊的頻寬要說的是數據頻率範圍,例如802.11n的時期有20MHz與40MHz,到了802.11ac時期就是80MHz,還可以多加80MHz變160MHz。不過80MHz或160MHz都還是看機器設定,筆者現階段手邊的機器只有開出80MHz頻寬,理論資料傳輸率為1.3Gbps,之後也許會有更凶悍的高速機種出現。
網卡快到了,行動裝置待明年

802.11ac規範進入草案以後,已有許多網通廠商開始推出晶片組,現階段產品皆以分享器居多,且多數以雙頻為行銷重點,讓消費者先有買下來還是可以繼續沿用家中設備的觀念。而網卡則沒有這麼快,一般估計明年才會推出,若草案進度夠快,今年內也有機會看到更多產品。而行動裝置方面,剛買下Atheros的Qualcomm和Broadcom都準備要搶先吃下手機用的 802.11ac Wi-Fi 晶片組的市場,相信包括網路規格更新到802.11ac的筆電在內,現階段Intel並未表態是否將802.11ac加進Centrino平台,但已經有消息透露會是明年第三季推出。


▲現階段802.11ac分享器規格幾乎大同小異,不管是自稱1750Mbps或是1300Mbps+450Mbps,架構上都是Broadcom晶片組,並使用雙晶片組成雙頻。圖為Broadcom BCM4706晶片。
如何體驗802.11ac

以常識來說,802.11ac分享器就算速度再快,ADSL上網的速度並不會因此變快。能夠用到802.11ac速度的環境,就是在無線訊號的對傳。也就是說,如果甲乙裝置都有802.11ac規範,並且連上802.11ac的分享器,甲乙裝置透過無線區域網路互傳的速度就能逼近802.11ac規範的理論速度。但現階段並沒有裝置能夠擁有802.11ac規範的無線區域網路,所以要換個方式。

第二種方式是甲乙裝置都沒有無線網路(有也得取消),都具備有線網路。丙丁個別是支援802.11ac的無線分享器。甲乙分別透過有線網路各自連接丙丁無線網路,而丙丁這2台透過無線橋接的形式對接,這樣甲乙雙邊在名義上就是以802.11ac連線了。
相容性問題難解決

以理論來說沒有問題,但實際上光是同一家的產品就會有狀況了,不同家的產品更是除錯除半天依然有問題,不由得讓筆者想起了當年剛蓋起來的捷運文湖線。最後搭的起來的只有Buffalo的接收器與分享器,其它產品看起來準備的不夠好,或者是有些小問題尚未解決。如果要說現階段還別那麼急享用最尖端的無線區域網路科技,這點其實沒錯,最重要的還是周邊的推出。而802.11ac在各方面看起來都很棒,不過每一代無線技術新規範推出時,都有傲人之處,802.11ac最起碼還是現在最強的無線區域網路技術,但它需要時間磨合所有的稜角。

靜待802.11ac的多個理由

以效能來說,802.11ac確實達到了一個顛峰。它讓無線區域網路規格出現了Gbps的速度等級,不過真的需要這麼快嗎?儘管產品已經問世了,但一方面還沒有配套的網卡,一方面則是價格仍曲高和寡。

功耗因素待解決

802.11ac規範在有優秀的數據傳輸能力,網卡可能會隨著筆電推出,但移動裝置恐怕得要面對的是耗電增加的問題。高速的裝置當然不會沒有缺點,無線電波儘管已經經過了精密的計算與編碼機制,但更快的速度必然伴隨著它應得的耗電。若只是在家裡傳傳電影,或是利用無線技術傳輸影像到電視播放,可能不會考慮到這樣的問題,但電池對於手機平板來說,是重要的生命線,畢竟從來沒有人嫌電池太多的。
長距離的劣勢

802.11ac雖然還在草案,但先前推出的分享器,多半已經經過世界各地不同的測試機構進行測試。在長距離的表現上,802.11ac顯然不如802.11n,造成這樣的原因可能有很多因素,而為了盡量避免這個問題,廠商選擇讓802.11ac分享器內加裝1個802.11n晶片。兩者的特性可以有更好的搭配。但這也就說明了為什麼802.11ac分享器價格甚至是802.11n機種的4~5倍。分析下來,可以得知這些成本增加的問題所在。但連距離都沒辦法照顧得更好,價格又翻倍,其實還是很難吸引人買。


▲802.11ac路由器已開賣,但價位仍高得嚇人。
802.11n仍有活躍潛力

C/P值是很現實的東西,而且是被比較出來的。若以802.11n為基準,來看802.11ac,會發現儘管速度有所提升,但價格竄升更快,且現階段802.11ac機種在距離表現上仍然稍嫌遜色。消費者會傾向尋訪802.11n產品,雖然有速度的需求,但無線最重要的仍是距離的延展性。802.11ac現在的傳輸距離並不得人心,甚至難以發揮,都是重點扣分項目,互相權衡之下,恐怕還是以802.11n為首選。若之後的802.11ac機種有秘技成功拉開傳輸距離,或許才是真正熱賣的時候。


▲802.11n無線產品仍然是主流選擇,圖為ASUS USB-N13 B1無線網卡。
Intel的態度決定速度

一個無線網路規格是否能推動,與多少人用它的關係很大,尤其以新規格來說,若有廠商的強力支援,推展的才會快。哪一個廠商才有資格呼風喚雨?自然是Intel。802.11ac的成敗關鍵仍是Intel是否將它加入筆電平台內。就算筆電市場需求沒有以往強勁,不過對於Intel,仍是多數廠商馬首是瞻的對象。

傳言Intel會選擇從2013年下半年開始推動802.11ac規格,雖然尚未證實,但可以看出多數人對於802.11ac規格仍處於觀望狀態的原因。綜合各項觀點,現階段一般人採購802.11ac設備還言之過早,冷靜的消費者會選擇價格的甜蜜點,而現在還不是時候。起碼價格也得降到與802.11n機種相近,落到4,000元的時候,現在反倒是802.11n機種值得考慮。標示450Mbps的機種,價格只要802.11ac機種的一半多,覆蓋率與速率表現都能滿足多數消費者,更有採購價值。

802.11ac主流機種一覽(2012-12月前)

Asus RT-AC66U
無線規格:802.11a/b/g/n/ac
晶片組:Broadcomm BCM4331/4360
市場售價:7,290元
廠商資訊:華碩電腦(0800-093-456)


這台是台灣第一架開賣的機種,以在地廠商來說手腳相當快。外觀上與近期推出的802.11n產品相近,使用者也給予不錯的評價。RT-AC66U是這次借測的產品中唯一使用外部天線的機種。其它規格則與另外兩台幾乎相同,但華碩還是盡可能替這台分享器加強了USB功能的部分。以介面來說相當清爽,唯部分內容翻譯不完整。強調安裝三步驟,對於初學者來說頗為受用,但價格實在太高,成為它的致命傷。


▲Asus RT-AC66U的連接介面。
Buffalo WZR-D1800H
無線規格:802.11a/b/g/n/ac
晶片組:Broadcomm BCM4331/4360
市場售價:159.99美元(約新台幣4,793)元
廠商資訊:巴比祿(0800-660-886)


這一台則是另一種形式的第一名,RT-AC66U是台灣第一開賣,WZR-D1800H則是世界第一。外觀上則是做了內藏天線的設計。雖然不像RT-AC66U那樣提供了中文化介面,但至少WZR-D1800H的韌體介面並不難懂。晶片組同樣是Broadcom方案,也同樣支援雙頻運作。整體來說,韌體雖然還有改進的空間,但操作上不比RT-AC66U差,現階段尚未在台灣通路上出現,不過仍有少數拍賣管道可以取得。以價格來說雖然不算最貴,但因為入手難度稍高,所以不太能算是很好的選擇,但擺起來中規中矩,外觀又略顯低調,仍有它討人喜歡的地方。


▲Buffalo WZR-D1800H的連接介面。
D-Link DIR-865L
無線規格:802.11a/b/g/n/ac
晶片組:Broadcomm BCM4331/4360
市場售價:6,899元
廠商資訊:友訊科技(0800-002-615)


這台同樣也是天線內藏,不過底座是固定不動的。如果要解開,就要拆開易碎貼紙下的的螺絲。目前802.11ac機種幾乎都採用Broadcom雙晶片方案,熱量上自然不可小覷。不過就擺設跟機身散熱的角度來看,若讓機身立起或許比較好。D-Link DIR-865L在操作介面上比較複雜,甚至與Buffalo WZR-D1800H相近,外殼高度則是三架分享器當中最高的產品(天線長度不計入)。價格難以親近的那個等級,與另外2台一樣,要買的話務必慎重考慮。最起碼也得等到有廠商推出網卡的時候再來買。


▲D-Link DIR-865L的連接介面。

圖文來源:無線網路跳上 Gb 等級!802.11ac 的新規格、3台無線分享器試用心得

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